МНОГОСЛОЙНЫЕ И ОДНОСЛОЙНЫЕ СТЕНОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ.
Советы архитектора
LitinskyandLitinsky. com

 

Это вторая статья из цикла моих статей посвященных теме строительных материалов и конструкций тем людям, которые озадачены вопросами строительства, но не могут определиться с выбором конструкции.
Задумываясь о постройке дома, каждый здравомыслящий человек старается сделать выбор в сторону энергоэффективных материалов. Учитывая нынешнюю тенденцию к подорожанию энергоносителей этот вопрос стает настолько актуальным, что волей неволей превратился в предмет спекуляции для компаний торгующих строительными материалами. Одной из ячеек рынка стали материалы с высокими теплоизоляционными свойствами и низкой плотностью. Подробнее про них можно прочитать в моей статье «Выбор материала для стеновых конструкций ». Так например в линейке модульных материалов из газобетона или керамических пустотных камней появляются размеры блоков, которые по своим теплоизоляционным свойствам идеально подходят для стены. То есть, клиент получит при покупке блока определенного размера именно те теплоизоляционные свойства, которое требуются в нормативной документации, не переплачивая за работу бригад занимающихся утеплением. Но стоит отметить, что многие другие важные качества таких стеновых конструкций не освещены. В данной статье я постараюсь объективно рассмотреть однослойную и многослойную стеновые конструкции, буду сравнивать их в условиях резкого перепада температуры.

Итак, сначала обозначу актуальные критерии, по которым можно будет проанализировать конструкции:
- Энергоэффективность конструкции;
- Системы отопления, влияние теплоустойчивости стены на систему отопления;
- Влияние на конструкцию влажности воздуха, условия конденсации влаги;
- Влияние внешних атмосферных факторов на теплозащитные свойства стеновых конструкций;
- Ориентировочная стоимость стеновых конструкций.
Энергоэффективность конструкции по сути определяют два основных значения. Одно из них Коэффициент теплопроводности материала "λ"( лямбда), размерность (Вт/(м•°С)) и второе - сопротивление теплопередаче обозначается "R" , размерность (м²°С /Вт). Напомню, что коэффициент теплопроводности показывает теплоизоляционные свойства материала, он обратно пропорционален,

то есть чем меньше значение "λ", тем лучше а не хуже теплоизоляционные свойства материала.

А сопротивление теплопередаче - это расчетное значение. Оно прямо пропорционально,

то есть чем больше значение "R" , тем сильнее сопротивление теплопередаче.

По сути, оно показывает как толщина стеновой конструкции влияет на прохождения через нее определенного количества тепла, учитывая теплоизоляционные свойства материала стеновой конструкции, выраженные коэффициентом теплопроводности "λ". Согласно отечественных норм установлены требуемые значения сопротивления теплопередаче для каждого типа ограждающей конструкции. Для непрозрачных стеновых конструкций минимальное сопротивление теплопередаче составляет не менее Rq min= 2,8 м²°С /Вт ( для второй температурной зоны) и Rq min =3,3 м²°С /Вт( для первой температурной зоны). Температурные зоны определены в ДБН В.2.6-31:2016 "Тепловая изоляция зданий". К второй температурной зоне относятся южные области: Одесская, Николаевская, Запорожская, Херсонская и республика Крым. Все остальные области относятся к первой температурной зоне. Я не буду показывать все вычисления, которые необходимы для расчета общего сопротивления теплопередаче, это не тема данной статьи, но для вычислений термического сопротивления теплопередаче "R" стены нужно ширину стены разделить на коэффициент теплопроводности материала стены "λ". К примеру, для того, чтобы приблизительно понять, на сколько теплоэффективны дома из силикатного кирпича толщиною кладки в 0,51м ( табличное значение для кладки из силикатного кирпича λ= 0,87Вт/(м•°С) ),
определим термическое сопротивление теплопередаче такой стены R= 0,51/0,87= 0,586м²°С /Вт.( при требуемом R= 2,8...3,3 м²°С /Вт)
Дома с такой стеной имеют очень низкую энергоэффективность. Для однослойных и многослойных конструкций расчеты отличаются лишь тем, что в многослойных стеновых конструкциях сопротивление теплопередаче состоит из суммы сопротивлений теплопередаче всех ее слоев.
Система отопления в доме, как вы знаете, служит для нагрева и передачи тепла внутренней среде и поддержанию комфортной температуры в ней в холодное время года. Работа отопительных приборов зависит от системы отопления. Она может работать беспрерывно, или циклично, то есть с периодичным включением и отключением. Как яркий пример цикличного отопления можно назвать печь, а ярким примером беспрерывного отопления можно назвать централизованное отопление от ТЭС. Для коттеджей и частных домов обычно используют цикличное отопление. Частота циклов в основном зависит от вида топлива, оборудования и наличия автоматики, но так же сильное влияние на цикличность может оказать теплоустойчивость стены. Теплоустойчивость отображает способность сохранять стабильную температуру воздуха в помещении в условиях нестабильной работы системы отопления, то есть способность накапливать и удерживать тепло внутри себя в течении некоторого времени, а потом отдавать обогревая внутреннее пространство помещения. Чем выше теплоустойчивость, тем стабильнее удерживается температура внутри помещения, а так же падение температуры происходит очень мягко. На теплоустойчивость материала стены влияет тепловосприятие и теплоотдача, то есть способность материала поглощать сообщаемое ему тепло и отдавать его среде, а так же теплоемкость и плотность материала, которые отвечают за количество накопления тепла в конструкции. Не маловажную роль играет уже известный вам коэффициент теплопроводности "λ".
Чем больше теплоемкость, плотность и тепловосприятие, тем быстрее и больше тепла может накопить одна единица объем материала, но с другой стороны такие материалы имеют очень плохие теплоизоляционные свойства, поэтому в современных однослойных стеновых конструкциях используют некоторую сбалансированную формулу между качественными показателями накопления и сопротивления теплопередаче. В многослойных же конструкциях используют определенное расположение слоев, для достижение максимальной эффективности.
И так, чем лучше теплоустойчивые качества стеновых конструкций, тем больше времени нужно между циклами нагрева и охлаждения. Стены с высокой теплоустойчивостью хорошо применять для тех домов, где используется твердотопливный котел, электрокотел с двух или трехтарифными счетчиками или печь. Недостаток теплоустойчивых стеновых конструкций в том, что в начале они требуют периода теплонакопления или прогрева, который может занять до нескольких суток.
Влажность воздуха вроде бы знакомое для нас всех понятие, но каким образом оно может повлиять на стеновую конструкцию? Давайте немного углубимся в физику. В любой воздушной массе присутствует растворенная в ней вода в виде пара, называемая абсолютной влажностью воздуха " f " (г/м³). И при чем количество пара, растворенного в воздухе, зависит от температуры воздуха и барометрического давления. Чем выше температура, тем больше пара вмещается и растворяется в одном объеме воздуха. У каждой определенной температуры есть определенный предел, после которого накопление влаги достигает своего максимума. Это значение принято называть максимальной абсолютной влажностью при определенной температуре "fмакс". Например в 1м³ воздуха температурой в 0°С максимально может содержаться 4,84 г/м³, а уже при температуре +30°С в 1м³ воздуха максимально может содержаться 30,3г/м³. После максимального накопления влаги в воздухе происходит конденсация и выпадения влаги в виде капель воды. Одним из таких примеров может быть образование капель влаги на поверхности бутылки, которую летом только что достали из холодильника. Ведь воздух летом горячий и влажный, а температура бутылки и воздуха вокруг нее значительно ниже. Максимальное содержание влаги в холодном воздухе, как вы уже знаете, намного меньше, поэтому излишки влаги из горячего воздуха охлаждаясь конденсируются на бутылке. Атмосферными примерами такого явления могут быть туман, роса на растительности или видимый пар от горячей воды. Преимущественно влажность воздуха составляет меньшие показатели от его максимального значения. Чаще всего от 30% и до 80%. Это называется относительной влажностью воздуха. Для комфортной жизнедеятельности необходима относительная влажность от 30% и до 60%. Для расчетов влажности воздуха используют величины парциального давления водяного пара, обычно называемого упругостью водяного пара "E", которые измеряются в миллиметрах ртутного столба (мм рт ст) или паскалях (Па). Величина упругости водяного пара, которая содержится в воздухе одновременно является и характеристикой его влажности. То есть, чем выше значение парциального давления, тем выше влажность. Значения влажности воздуха"f" и парциального давления "E" очень близки но не совпадают на 100%.
 

Сравнение величин "Е" и "fмакс"

 

1 мм рт ст=133,3 Па

Что бы пересчитать упругость водяного пара в абсолютную влажность необходимо использовать несложную формулу. Более детально можно об этом прочесть в книге К.Ф.Фокина "Строительная теплотехника ограждающих частей здания"
Теперь пояснив откуда берется влага в воздухе, и как она может конденсироваться на поверхности предметов или в атмосфере, постараюсь пояснить как она проникает в стеновую конструкцию и выпадает внутри нее в виде конденсата. Обычно, это происходит в зимний период времени. Зимою снаружи абсолютная влажность воздуха будет ниже, из-за значительно меньшей температуры, а значит и значение упругости водяного пара тоже будит меньшим. Внутри помещения наоборот, температура намного выше. В процессе жизнедеятельности человека возникает большое количество влаги ( выдыхаемый воздух, готовка пищи, санитарно-гигиенические процедуры ), поэтому значение упругости водяного пара будит выше. Когда стена разделяет две воздушных среды с разными парциальными давлениями возникает поток водяного пара от высокого парциального давления к более низкому, который стремится пройти сквозь ограждающую конструкцию. Разница парциальных давлений в обычных условиях может составлять до 1300 Па, а иногда и выше. Это явление движения водяного пара сквозь конструкцию называется диффузией водяного пара. Барометрическое давление внутри и снаружи помещения при этом может совпадать. То есть, влажный воздух зимою всегда будет стремится из теплого помещения в сторону улицы. Каждый материал по своему проводит через себя пар, какой-то лучше, а какой-то больше сопротивляется этому. Это свойство материала называется паропроницаемостью материала. Обычно чем плотнее материал, тем сильнее он будет сопротивляться проникновению пара через толщу своей конструкции, но давление пара между внешней и внутренней поверхностью стеновой конструкции будет понижаться линейно, то есть по наклонной, без резких скачков. За рассматриваемый образец возьмем однослойную стену из бетона. ( см.рис.1). Диффундируя через стену, пар плавно охлаждается из-за перепада температуры самой стены, повышая влажность материала стены "wв" неравномерно. В той части стены, где температура приближается к 0°С обычно происходит большее накопление влаги чем у наружной и внутренней поверхностей. При схожих условиях, описанных выше с бутылкой воды, именно в этой части стены может произойти образование конденсата. Это место называют зоной конденсации. В массивных стенах процессы накопления влаги не происходят в одночасье. Они протекают очень медленно, но чем тоньше стена, тем все роисходит быстрее.

Рис.1

Влияние внешних атмосферных факторов на стеновую конструкцию наиболее критичным образом происходит зимой. Холодный ветер, мокрый снег, мороз подвергают стену значительным испытаниям. Давайте рассмотрим, чем конкретно они угрожают. Начнем с движения воздуха и такого понятия как воздухопроницаемость. Паропроницаемость и воздухопроницаемость это не одно и тоже самое. При разности давления воздуха с разных сторон ограждения, он будет стараться перетекать от большего давления к меньшему, диффундируя так же как и пар через конструкцию. Ветра являются одной из причин повышенного давления у наружной границы стены, поэтому диффузия воздуха через конструкцию будет протекать снаружи во внутрь, это явление называется ветровым напором. Также стоит отметить, что даже при отсутствии ветра этот процесс не прекращается. От нагрева внутри помещения воздух становиться более разряженным и легким по сравнению с холодным на улице, который имеет больший объемный вес. Это и порождает разность давления(хоть и не на столько сильную как от ветра), при которой воздух будет двигаться снаружи во внутрь и называется такое явление температурным напором.
Как и в случаи с паропроницаимостью на воздухопроницаимость материалов влияет плотность и пористость материала, наличие трещин и щелей, а также наличие влаги в конструкции. В стеновой конструкции важную роль, с точки зрения диффузии пара и воздуха, играет качество укладки раствора между камнями, наличие или отсутствие расшивки швов. Конструкция в которой швы перевязаны небрежно и без тщательного нанесения смеси и заполнения швов подвержена образованию конвективных потоков, способствующие принудительному охлаждению конструкции. Значение в материале паро- и воздухопроницаемости конструкции двоякое. Очень высокие значения показателей воздухо- и паропроницаемости отрицательно сказываются на теплозащите стеновой конструкции, но положительно сказываются на санитарно-гигиенических условиях внутренней среды, и наоборот, при очень низких показателях диффузии пара и воздуха в конструкции уменьшаются потери тепла через диффузию, но относительная влажность воздуха может достичь высокого значения ( более 60%), при котором болезнетворные бактерии сильнее влияют на организм человека.
Теперь о морозе и холоде. Привычно мы называем мороз холодом. Но физически такого явления как холод нет, потому что это, по сути, не нагретая воздушная среда. Чем холоднее воздух, тем сильнее он будет стараться нагреться, вызывая теплообмен с более теплыми средами, поэтому тепло всегда будет двигаться к холоду, а не наоборот. Как вы уже знаете чем холоднее воздух, тем меньше насыщенного пара он может в себе содержать. Обычно принято говорить, что морозный воздух сухой. Его воздействие на конструкцию тоже двояко. С одной стороны, он подсушивает насыщенную паром стену, это видно на графике перепада влажности "wв" на рис.1, но с другой стороны, он может вызвать конденсат и его заморозку с вытекающими из этого последствиями.

ОДНОСЛОЙНАЯ СТЕНОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ

Из теплых несущих материалов таких как например газобетон/пеноблок или керамический пустотный камень, выполняя три функции одновременно, на первый взгляд вроде бы стена отвечает всем запросам. Но давайте рассмотрим вопрос поглубже.
Учитывая малую плотность и высокую пористость таких материалов однослойных конструкций, нужно принять ко вниманию не малую воздухо- и пароницаемость , а так же высокую гигроскопичность (то есть, способность впитывать пар из воздуха). В однослойных конструкциях возникает равномерный перепад температуры и так как стена однослойная то весь перепад температур приходится на этот единственный слой. В самые холодные дни перепад температуры плавно растянут между внешней и внутренней границей стены. Падение температуры и давления водяного пара при этом будет происходит параллельно, и это приводит к неизбежному влагонакоплению, как и в любых однослойных конструкциях (см.рис.1). Процесс может проходить и без конденсации, но количество влаги в такой конструкции может существенно повлиять на ее теплоизоляционные свойства, ведь вода где то в 25 раз сильнее проводит тепло по сравнению с воздухом.
Для того, что бы замедлять и уменьшать диффузию паронасыщенного воздуха необходимо обязательно оштукатуривать внутреннюю поверхность однослойных стен плотными тяжелыми растворами. Не желательно использовать для оштукатуривания растворы на гипсовом вяжущем. Такие материалы очень гигроскопичны. Так же вы уже знаете, что несущие способности таких стен не велики ( я уже рассматривал это в предыдущей статье), поэтому необходимо подчеркнуть, что опирание массивных конструкций на такую стену ( например плиты перекрытия ) требует подготовительного слоя из плотных и более крепких материалов, таким образом формируя в стене мосты холода. В таких местах необходимо выполнять вставки из утеплителя (термовкладки), которые предотвратят промерзание конструкции.
Стена как ограждение подвергается внешним воздействиям. Как правило, финишный материал наружной отделки должен быть достаточно плотный и влагоотталкивающий, что бы препятствовать интенсивному воздухопроницанию и водопоглощению. Но это не спасает от выхолаживания. При воздействии холодного ветрового напора и осадков происходит принудительный теплообмен у наружной поверхности стены, а так как стена все же не имеет таких высоких теплозащитных свойств как утеплитель, то влияние внешних факторов будет ощутимо отображаться на ее теплоустойчивости. В домах с такими стенами желательно использовать отопление большой цикличностью, для поддержания равномерной температуры.(см.рис.2)

Рис.2

Денежные затраты на однослойную стену (Рис.2).

Они определяются прежде всего ее тепло-эффективной толщиной, то есть размером модульной конструкции от внутренней до наружной грани, при которых в стационарных условиях будет достигнуто необходимое сопротивление теплопередаче. Как пример рассмотрим однослойную стену из газоблока D300..
Расчеты цены будут вестись на момент лета 2017 года для 1 м² стеновой конструкции.
Для газобетона D300, толщиною 0,375м, коэффициент теплопроводности λ= 0, 10 Вт/(м•°С) что, гарантирует сопротивление теплопередаче R= 3.75 м²°С /Вт. ( нормированное в Украине R= 2,8...3,3 м²°С /Вт.) . Марка прочности на сжатие не больше чем М25.
Для устройства 1 м² стены необходимо 8,3 шт. блоков (375*200*600 мм). Один блок 375мм стоит 57 грн., в сумме получается 475 грн.
Расход раствора на 1 м² стеновой конструкции из газоблока составляет 0,015 м³. Принимаем кладку из теплого раствора «Тепловер М700» , фасованного в мешках по 13кг. Стоимость одного мешка 120 грн. Из одного мешка можно приготовить 0.024 м³ раствора. Для необходимого объема кладки необходимы затраты в 75 грн.
Изнутри и снаружи необходимо оштукатурить стену. Для внутренней штукатурки принимаем раствор M100 толщиною 20 мм. Стоимость 1 м³ такого раствора составляет 930грн. , необходимое количество штукатурки будет стоить 19 грн. Снаружи оштукатуривать газобетон следует только специальными штукатурками с высокой паропроницаемостью, а так же следует использовать армосетку.
Для этих целей принимаем фасадную штукатурку "АEROC", фасованную в мешки по 25 кг. Стоимость одного мешка составляет 137 грн. Принимаю толщину штукатурного слоя 10мм, для этого необходимо 9 кг штукатурки. Стоимость такого количества материала составит 50грн.
Сетка для внешнего армирования «budowa 145» по 9.8 грн за 1м². Также необходимо защитить наружную поверхность от атмосферного воздействия, для этого нужна акриловая или силиконовая фасадная краски и грунтовка.
Принимаем краску «KOLORIT STANDART R facade relief» 4,5 л за 457 грн. Ее расход 0,3 литра на 1 м² . Получаем 30 грн. для требуемой площади.
Грунтовка для краски «KOLORIT STANDART G» 2 л за 68 грн. Ее расход 0,1 литра на 1 м² . Получаем 3,35 грн. для требуемой площади.
И того выходит округленно 662 грн. за 1 м² однослойной стены без затрат на производство работ.

МНОГОСЛОЙНАЯ СТЕНОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ

В ней происходит разделение функций. Несущую функцию выполняет конструктивный слой. Его материал и толщина зависит только от расчетных нагрузок. Следующий слой теплоизоляционный, выполненный из материалов с очень низким коэффициентом теплопроводности, в котором происходит резкий перепад температур. Материал этого слоя, на мой взгляд, желательно использовать «дышащий», то есть паро- и воздухопроницаемый. Это благотворно влияет и на микроклимат помещений. Полимерные утеплители и утеплители из пеностекла по сути паронепроницаемы, Они имеют немного лучшие теплоизоляционный свойства, проще в монтаже и отделке, но они не гнуться и имеют большое линейное расширение при нагреве.
Ограждающий слой препятствует внешним атмосферным воздействиям влиять на работу теплоизолирующего слоя. Материал этого слоя должен быть долговечным, крепким и минимально накапливать в себя влагу.
Несущий слой обычно имеет плотность значительно больше чем материал слоя утепления, он сильнее противиться диффузии пара и воздуха, и имеет большую теплоемкость, поэтому выступает зимою еще как теплоаккумулятор. Утеплитель обычно монтируется поверх него сплошным беспрерывным щитом, препятствуя утечке тепловой энергии из несущего слоя в сторону улицы. Несущий слой при этом прогревается на всю его толщину даже из материалов с незначительной теплоемкостью. Такое взаимное расположение слоев делает стену теплоустойчивой. Чем выше теплоаккумуляционные свойства несущего слоя и чем больше толщина утеплителя (или выше его эффективность), тем лучше ее теплоустойчивые свойства. Это большое преимущество перед однослойными стенами, в которых невозможно зимою добиться прогрева значительной толщи стены с теплонакоплением. Так же, такое взаимное расположение хорошо сказывается на уменьшении влагонакопительных процессов, потому что падение температуры и давления водяного пара происходят не параллельно, как в однослойной конструкции, а со сдвигом. Давление водяного пара начинает падать у внутренней границы несущей конструкции, а резкое падение температуры происходит только уже в слое утеплителя, где давление водяного пара уже значительно снизилось.(см.рис.3) В доме с такими стенами можно использовать систему отопления с меньшей цикличностью, равно как и с большей.

Рис.3

Крайне не желательно устанавливать утеплитель изнутри помещения

Во-первых, несущий слой с низкими теплоизоляционными качествами не защищен от воздействий холода, он перестает быть эффективным теплоаккумулятором. Резкое понижение температуры внутри утеплителя (иногда до отрицательных температур), приводит к сильному повышению влажности внутри него, потому что давление водяного пара достаточно высокое у внутренней поверхности стены и не успевает так сильно упасть как температура. Потом, встречаясь с плотным и сильно охлажденным несущим слоем, насыщенный влагой воздух начинает конденсироваться у внутренней поверхности несущего слоя. Высокая влажность может привести к образованию грибков на поверхности и внутри несущего слоя.( см.рис. 4)

Рис.4

Но если иначе невозможно утеплить помещение, а вы утепляете минеральной ватой ( предположим реконструкция памятника архитектуры ), то следует рассматривать в первую очередь вопрос влагонакопления. Слой пароизоляции, расположенный беспрерывным слоем как можно ближе к внутренней поверхности стены и перед слоем утеплителя, является в таком случаи необходимым решением.
Используя пенополистирол или пеностекло, нужно убедиться в том, что несущий слой хорошо просушен. Монтировать утеплитель желательно на сухую, избегая попадания строительной влаги на несущую стену. Швы стыковки утеплителя следует заклеить пароизоляционной лентой. В такую стену не желательно устанавливать розетки, вкручивать дюбеля и т.п.
Еще одним примером образования конденсата может служить конструкция с массивным слоем ограждения(см.рис.5).

Рис.5

Стоит отметить, что слой ограждения должен быть выполнен таким образом, что бы дать накопленному в утеплителе влажному воздуху выйти без конденсации. С одной стороны ограждение должно быть выполнено из плотных и долговечных материалов, а с другой стороны должно способствовать движению влажного воздуха наружу. Для решения такой проблемы существует три основных схемы:
В первом случаи ограждающий слой отделен от утеплителя воздушной прослойкой 1-3 см. Он выполняется, как правило, в виде объемных навесных или самонесущих элементов высокой плотности. Эти элементы хорошо защищают от атмосферных воздействий, но очень плохо паропроницаемы. Воздушная прослойка служит для отвода влажного воздуха(см.рис.6).В случае с навесным фасадом, как правило, дополнительно используют ветрозащиту.
Во втором случаи поверх утеплителя используют тонкий слой штукатурки с высокой паропроницаемость (см.рис.3).
В третьем случаи следует установить пароизоляцию между несущим слоем и слоем утепления или у внутренней границы стены, что более предпочтительно. Если не выполнять вышеописанные мероприятия, то это неизбежно приведет к конденсации влаги в утеплителе.

Денежные затраты на многослойную стену (Рис.3)

Денежные затраты на многослойную стену определены материалом несущего слоя, толщиною утеплителя и типом ограждающего материала/конструкции.
Расчеты цены будут вестись на момент лета 2017 года для 1 м² стеновой конструкции.
В данном случаи принимаю несущий слой из керамического дырчатого кирпича М125, пустотность не менее 13%, толщина кладки 250мм на растворе М100. Коэффициент теплопроводности такой кладки составит λ= 0,64 Вт/(м•°С).
Слой утеплителя предлагаю выполнить из гидрофабизированной минеральной ваты 100мм+50мм "ТЛ приват фасад" λ= 0,044 Вт/(м•°С).
Ограждающий слой будет выполнен из армированной штукатурки с покраской как и у однослойной конструкции «KOLORIT STANDART R facade relief».
Сопротивление теплопередаче такой стены составит R= 3.75 м²°С /Вт (то есть такое же как и однослойной из газоблока) Стоимость утеплителя за слой толщиною 100мм за 1м² будет составлять 165.41 грн. и за слой толщиною 50мм будет составлять 82.7 грн.
Всего за утеплитель 248 грн.
Стоимость щелевого кирпича составляет 2.8 грн. за 1 шт. Необходимо 128 кирпичей. И того, за кирпич следует заплатить 256 грн.
Стоимость раствора М100 составляет 930 грн. за 1м³. Необходимое количество для кладки 0.055 м³ и для оштукатуривания внутренней поверхности стены 0,02 м³. И того на раствор необходимо потратить 70 грн.
Для крепления утеплителя понадобится дюбели- зонты штук 8 , по 1,5 грн. за штуку. В сумме дюбели будут стоить 12 грн.
Принимаю клей для крепления и оштукатуривания ваты « КЛЕЙ-124» , фасовкой 25кг, по 132 грн. за 1 мешок. Необходимо где-то 17кг на 1м². Получается необходимо клея на сумму 90 грн.
Сетка для армирования «budowa 145» по 9.8 грн. за 1м².
Стоимость покраски с грунтовкой уже известна из расчета однослойной стены 33,35 грн.
И того, себестоимость 1м² многослойной стены без учета работ получается 720 грн.
Напомню, что себестоимость однослойной стены из газаблока составило 662 грн.

Данный пример показывает, что себестоимость многослойной стены получается на 8% дороже по сравнению с однослойной из газоблока, но многослойная стена будет, во-первых, иметь очень высокие теплоаккумуляционные способности и поэтому намного более теплоустойчивая, а также сможет нести в 5 раз больше нагрузки при меньшей на 33% площади операния на фундамент. Так же она имеет значительно более низкую паро- и воздухопроницаемость.

МНОГОСЛОЙНАЯ СТЕНА С ВОЗДУШНОЙ ПРОСЛОЙКОЙ

Рассмотрим ее как один из самых сложных примеров многослойной конструкции. В данном случаи принимаем, что несущий слой выполнен из рядового полнотелого кирпича или газоблока, утеплитель минераловатный, а ограждающий слой выполнен из клинкерного кирпича. Прослойка между утеплителем и клинкером соединена с наружным воздухом через небольшие вентиляционные отверстия ( размером решетки 6.5см² ) расположенные по нижнему периметру стены в швах кирпича с шагом 500мм и сплошным каналом по верхней кромке стены. Воздух под воздействием естественного разряжения двигается снизу вверх. Из-за размера вентиляционных решеток сила конвективного тока небольшая . Эффективность утеплителя при этом падает на 15%. Это происходит из за того, что минераловатные утеплители очень сильно воздухопроницаемы. Но с другой стороны рассмотрев эту конструкцию по внимательнее можно увидеть плюсы.
Во-первых, в зимний период насыщенный водяной пар попадающая в слой утеплителя не будет накапливаться в нем. Конвективный поток воздуха, который двигается вдоль слоя утепления, будет подсушивать его, забирая влагу.
Во-вторых, атмосферные воздействия оказываемые на ограждающий слой намного меньше влияют на слой утеплителя. Прослойка создает своеобразную воздушную подушку, которая препятствует передачи температурных перепадов слою утеплителя от слоя ограждения. Летом в жару часть тепла, накопленная ограждающим слоем, будет уходить вместе с движением воздуха, а зимою выхолаживание ограждающего слоя от ветрового напора и увлажнения тоже значительно меньше повлияет на теплозащитные свойства утеплителя.(см.рис.6)

Рис.6

Хочу так же уделить внимание еще одному типу многослойных стен, которые используют в легком каркасном строительстве. Дома с такими стенами называют канадскими, финскими или американскими.
Слои стены в данном случаи не располагаются строго один за другим ( как в вприведенных выше примерах) они как бы интегрированы друг в друга. Способ устройства стен везде одинаков, за исключением некоторых конструктивных особенностей. Фактически, несущую функцию выполняет стоечно-балочная система из стоек, ригелей и подкосов выполненных из дерева. Этот материал достаточно крепкий и легкий и при этом имеет достаточно низкие коэффициенты теплопроводности. Основным теплоизоляционным материалом выступает один или два типа утеплителя. ( Зачастую это плотная минеральная вата.) Утеплитель располагают между элементами каркаса и поверх него. Во избежание влагонакопления в стене с внутренней ее стороны выполняют слой пароизоляционной защиты. Снаружи дом чаще всего отделывается сайдингом. Этот материал имеет огромное количество щелей и слабо защищает от ветрового напора, поэтому снаружи, перед отделкой фасада, в виду сильных воздухопроницаемых свойств минераловатных утеплителей, выполняют слой из ветрозащитной паропроницаемой мембраны, или задувают каркас полимерными утеплителями. Преимущество такого дома по сравнению с привычными нам каменными стеновыми конструкциями в большом сопротивлении теплопередаче стены, при ее маленькой толщине и низких финансовых затратах.

Этот дом очень хорошо удерживает в себе тепло и очень-очень быстро нагревается.

Но так же нужно понимать и недостатки такого дома.
Во-первых, стеновая конструкция паронепроницаема. Это значит, что желательно использовать систему вентиляции в жилых помещениях.
Во-вторых, материал стен превращает дом в термос. Термос хорош тем, что он может в герметичной среде удерживать долго холодное холодным, а горячее горячим. Но как только его открыть происходит теплообмен с внешней средой и температура содержимого в термосе быстро уравнивается с внешней. То есть такая конструкция боится сквозняков, естественных проветриваний. Тепло не накапливается в стеновых конструкциях так, как в каменных домах, ведь материалы утеплителей и каркаса тоньше и не имеют такой объемной массы из-за небольшой плотности. Плотность преобладающего материала-минеральной ваты составляет в данном случаи не больше 100 кг/м³. Это негативно влияет на теплоустойчивость. Поэтому, в системе вентиляции желательно использовать рекуператоры. Ну и на последок нужно отметить, что долговечность каркаса не большая по сравнению с каменными конструкциями. Каркас со временем усыхается и садится. Дом подвержен воздействию насекомых-вредителей древесины и грызунов.(см.рис.7)

Рис.7

Итак, если говорить о однослойных и многослойных конструкциях то для меня, как для архитектора, явное техническое преимущество на стороне многослойных конструкций. Ведь каждую отдельную функцию стены можно спроектировать подходящим для любых условий образом и для любых условий эксплуатации. В случаи с однослойной стеновой конструкцией, нет такой гибкости в работе с материалом. Однослойная стена всегда будет требовать определенную толщину фундамента и прямолинейные очертания здания в их объемно-планировочном решении. На практике встречается огромное количество комбинаций многослойных конструкций, имеющие свои преимущества и недостатки. Я надеюсь, что принимая во внимание основные принципы устройства стены, описанные в этой статье, можно сделать более осмысленный выбор в пользу той или иной стеновой конструкции.

Дата издания:18.10.2017
Авторы: арх.Литинский Ан.В. и арх. Литинский Ал.В.